技术领域
本发明涉及分子生物学领域,尤其是乳酸杆菌NK318.1及其用途。
背景技术
随着生活水平的不断提高,肥胖越来越多地困扰着人们的生活。肥胖属于一种慢性代谢性疾病,主要特征为脂肪细胞的增大、脂肪组织的大量积累以及与代谢相关的炎症因子的增高;其中内脏脂肪的积累是发展成为代谢综合征的危险信号。越来越多的研究表明,低度的慢性炎症影响了肥胖病人代谢紊乱的病理发生过程。脂肪细胞在炎症方面的主要特征为伴有巨噬细胞等免疫细胞的浸润,导致循环系统中促炎症因子和脂肪酸浓度的升高。反过来,炎症进一步促进肥胖及其并发症的恶化,诱发胰岛素抵抗和II型糖尿病。
在健康的皮下脂肪组织中,脂肪组织巨噬细胞(ATMs)占据的比例为约5%。而在饮食诱导的肥胖患者体内,脂肪组织巨噬细胞的比例升高至20%-30%。根据细胞表面分子,ATMs可分为M1和M2两类。较肥胖的人体内脂肪组织中的巨噬细胞多为M1型巨噬细胞,形成一种促炎的微环境。瘦人的巨噬细胞表现为M2型巨噬细胞,发挥抗炎效果。
近些年来,众多研究指出代谢疾病与机体肠道菌群组成、机体免疫系统有着密不可分的关联。
肠道是消化系统的重要器官,从胃部开始,依次为十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠、直肠。整个肠道主要执行消化食物、吸收营养的功能。哺乳动物肠道内约有1013至1014个细菌与宿主共生存,他们通过代谢产物(短链脂肪酸等)和表面抗原(鞭毛蛋白等)调控肠道的免疫系统和代谢系统。研究发现,在同卵和异卵双胞胎有相同的偏瘦或者肥胖表型,并且家庭成员对菌群有共享性。有研究显示,菌群发挥作用可以相对独立于宿主基因型。相同饲养条件下,接种肥胖鼠粪便的无菌鼠体重增高明显高于接种健康鼠粪便的无菌鼠。这项研究让人们更深认识到肠道菌群对机体肥胖的重要作用。该组研究者后来发现,肥胖患者的肠道菌群结构与健康者的有明显不同,肥胖患者体内拟杆菌减少,厚壁菌增多。由于肠道菌群的差异,肥胖患者或许能更有效地吸收食物中的营养和刺激脂肪的生成。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供乳酸杆菌NK318.1。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供上述乳酸杆菌NK318.1的新用途。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
乳酸杆菌NK318.1,其16s rRNA的基因序列(V1-V6序列)为序列表400<1>所示序列。
上述乳酸杆菌NK318.1具有抑制体重增长的用途。
优选的,上述乳酸杆菌NK318.1的用途,所述乳酸杆菌NK318.1用于制备减肥食品、减肥保健品或减肥药品。
上述乳酸杆菌NK318.1在制造糖尿病生物体模型方面的应用。
上述乳酸杆菌NK318.1在制备胰岛素细胞瘤治疗药物方面的应用。
本发明的有益效果是:
本发明提供了乳酸杆菌NK318.1在抑制体重增长方面的新用途,对于减轻体重药物的研发具有重要的应用价值。
附图说明
图1是系统进化树图谱;
图2是两种小鼠粪便中乳酸杆菌属中六种乳酸杆菌含量的差别;
图3是乳酸杆菌NK318.1与对照组同时灌胃并喂食高脂饲料后葡萄糖耐受实验和胰岛素敏感实验;
图4是乳酸杆菌NK318.1、对照菌reuteri与对照组同时灌胃并喂食高脂饲料后体重的对比图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图及具体实施方式对本发明所述技术方案作进一步的详细说明。
实施例1
乳酸杆菌NK318.1菌株的确定
正常饲料喂养:野生C57小鼠和huREG3γ转基因小鼠各6只,同龄同性别;
高脂饲料喂养:野生C57小鼠和huREG3γ转基因小鼠各6只,同龄同性别。
喂养三个月后,取小鼠粪便提取细菌基因组DNA,通过16s rRNA分析,确定了huREG3γ转基因小鼠肠道菌群中乳酸杆菌属的比例明显增高。取Reg3γ小鼠新鲜粪便,在MRS乳酸菌选择性培养基上均匀涂布,37℃培养24hrs。在生长的200多个单个菌落中,有超过35%的菌落为同一种细菌。挑取该单个菌落,通过16s rRNA测序鉴定,该株菌序列接近于Taiwanensis乳酸杆菌(图1),命名为乳酸杆菌NK318.1(序列表400<1>所示序列)。同时C57/BL6WT小鼠中只有小于5%的该菌落。huREG3γ转基因小鼠组的粪便中的NK318.1菌增多,同时分析了乳酸杆菌属其他种Lactobacillus reuteri,Lactobacillus gasseri,Lactobacillus animalis,Lactobacillus rhamnosus和Lactobacillusplantarum都没有明显变化甚至降低(图2)。免疫荧光显示除了在粪便中,huREG3γ转基因小鼠的肠粘膜黏液层中NK318.1菌也同样增多。
实施例2
乳酸杆菌NK318.1菌液的制备
将乳酸杆菌NK318.1在MRS液体培养基中增菌培养,37℃培养24hrs,梯度稀释后取适量菌液涂布MRS固体培养基,37℃培养24hrs,计数平板上的菌落数量,根据细菌计数结果将培养的菌液稀释到1*109/100ul。
实施例3
用乳酸杆菌NK318.1灌胃野生型C57小鼠,并饲以高脂饲料,观察对照组与实验组小鼠的体重差别。
实验组:6只野生型C57小鼠,每只鼠灌注0.5ml含有1*109个乳酸杆菌NK318.1的PBS缓冲液;
细菌对照组:6只野生型C57小鼠,每只鼠灌注0.5ml含有1*109个乳酸杆菌reuteri的PBS缓冲液;
阴性对照组:6只野生型C57小鼠,每只鼠灌注无菌的0.5mlPBS缓冲液。
一周3次灌注,一周后将小鼠饲料更换为高脂饲料,并3天进行一次体重记录。
实验组小鼠出现体重减低,葡萄糖耐受实验和胰岛素敏感实验均低于对照组(图3,图4)。实验证实乳酸杆菌NK318.1具有抑制小鼠体重增长的功能。
综上,利用现代生物学技术和生物信息学分析对乳酸杆菌NK318.1的功能进行研究,发现小鼠肠道内乳酸杆菌NK318.1增多使得M2吞噬细胞在各脏器的数量增多,进而发现乳酸杆菌NK318.1多的小鼠体重明显低于正常小鼠,显示该菌具有抑制体重增长的功能,可将NK318.1菌设计成为减轻体重的药物,具有潜在的巨大应用价值。同时,由于乳酸杆菌NK318.1葡萄糖耐受实验低于对照组,可以利用乳酸杆菌NK318.1制造糖尿病生物体模型以替代现有的破坏胰腺的造模方式,由于乳酸杆菌NK318.1胰岛素敏感实验低于对照组,因此对于胰岛素细胞瘤具有一定的治疗作用。
上述参照具体实施方式对该乳酸杆菌NK318.1及其用途进行的详细描述,是说明性的而不是限定性的,可按照所限定范围列举出若干个实施例,因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改,应属本发明的保护范围之内。
SEQUENCE LISTING
<110> 南开大学
<120> 乳酸杆菌NK318.1及其用途
<130> 2017
<160> 1
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 1019
<212> DNA
<213> 小鼠粪便
<220>
<221> 乳酸杆菌NK318.1
<222> (1)..(1019)
<223> 16s rRNA V1-V6序列
<400> 1
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